Question

【題目】根據(jù)資料報(bào)道，世界上每年因銹蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料相當(dāng)于年產(chǎn)量的20%～40%，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)鐵的銹蝕進(jìn)行了如下探究．如圖所示，將包有樣品的濾紙包用大頭針固定在橡膠塞上，迅速塞緊，觀察到量筒內(nèi)水沿導(dǎo)管慢慢進(jìn)入廣口瓶（凈容積為146mL）．當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫，且量筒內(nèi)水面高度不變時(shí)讀數(shù)（此時(shí)瓶?jī)?nèi)氧氣含量近似為零）．記錄起始和最終量筒的讀數(shù)以及所需時(shí)間如下表．

序號(hào)	樣品	量筒起始讀數(shù)/mL	量筒最終讀數(shù)/mL	所需時(shí)間/min
①	1g鐵粉、0.2g碳和十滴水	100	72	約120
②	1g鐵粉、0.2g碳、十滴水和少量NaCl	100	72	約70
③	_____	/	/	/

（1）金屬腐蝕的過(guò)程實(shí)際上就是金屬元素化合價(jià)_____（填“升高”或“降低”）的過(guò)程．

（2）實(shí)驗(yàn)①和②說(shuō)明NaCl可以_____（填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的速率．

（3）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，廣口瓶?jī)?nèi)溫度有所上升，說(shuō)明鐵的銹蝕過(guò)程是_____（填“放熱”或“吸熱”）過(guò)程．

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取出濾紙包，觀察到有紅棕色物質(zhì)生成，該物質(zhì)的化學(xué)式是_____．

（5）實(shí)驗(yàn)①和③是探究碳對(duì)鐵銹蝕速率的影響，請(qǐng)?jiān)诒砀窨瞻滋幪顚?xiě)實(shí)驗(yàn)③的樣品組成_____．

（6）該裝置還可用于測(cè)量空氣中氧氣的含量，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算氧氣的體積含量是_____%（精確到0.1%）．試分析該實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因：_____（寫(xiě)出任意一條即可）．

Answer 1

【答案】升高 加快 放熱 Fe2O3 1 g鐵粉、10滴水 19.3 濾紙包占有一定體積

【解析】

（1）金屬單質(zhì)中元素的化合價(jià)為零，金屬腐蝕的過(guò)程實(shí)際上就是金屬原子失去電子，元素化合價(jià)升高的過(guò)程，故填升高。

（2）廣口瓶中鐵生銹消耗瓶中空氣中的氧氣，所以廣口瓶中氣體壓強(qiáng)減小，量筒中的水會(huì)進(jìn)入廣口瓶，加入NaCl后所需時(shí)間縮短，說(shuō)明NaCl可以加快鐵銹蝕的速率，故填加快。

（3）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，廣口瓶?jī)?nèi)溫度有所上升，說(shuō)明鐵的銹蝕過(guò)程是放熱反應(yīng)，故填放熱。

（4）鐵銹的主要成分是氧化鐵，其化學(xué)式為：Fe2O3，故填Fe2O3。

（5）實(shí)驗(yàn)①和③是探究碳對(duì)鐵銹蝕速率的影響，比較①方案中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，控制鐵和水的用量相同，不加碳進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故填1 g鐵粉、10滴水。

（6）因?yàn)榱客矁?nèi)液體減少的體積即為廣口瓶?jī)?nèi)所含有的全部氧氣的體積，則瓶中氧氣的體積為100mL72mL=28mL，所以氧氣的體積含量是×100%≈19.3%，故填19.3；

瓶中的濾紙包占有了瓶中的一部分體積，使瓶中的氣體不足146mL，故填濾紙包占有一定體積。